光学式測定装置
【課題】 保護ガラスの汚れを検知する精度を向上させることが可能な光学式測定装置を提供する。
【解決手段】 しきい値９０％，５０％，１０％でそれぞれ、測定対象物の寸法の測定値Ｑ９０，Ｑ５０，Ｑ１０を得る。測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０との差（つまり測定値の変位量）が予め決められた基準値以上か判断する。（ｂ）〜（ｄ）は基準値以上の場合を示しており、保護ガラスに汚れが存在する。（ａ）は基準値より小さく、汚れがない。次に、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０との差が予め決められた基準値以上か判断する。（ｃ）はこの基準値以上の場合を示しており、保護ガラスに濃い汚れが存在する。よって、ブザーを鳴らしかつ赤色ランプを点灯させ、オペレータに直ぐに汚れの除去をするように警告する。
【解決手段】 しきい値９０％，５０％，１０％でそれぞれ、測定対象物の寸法の測定値Ｑ９０，Ｑ５０，Ｑ１０を得る。測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０との差（つまり測定値の変位量）が予め決められた基準値以上か判断する。（ｂ）〜（ｄ）は基準値以上の場合を示しており、保護ガラスに汚れが存在する。（ａ）は基準値より小さく、汚れがない。次に、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０との差が予め決められた基準値以上か判断する。（ｃ）はこの基準値以上の場合を示しており、保護ガラスに濃い汚れが存在する。よって、ブザーを鳴らしかつ赤色ランプを点灯させ、オペレータに直ぐに汚れの除去をするように警告する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行ビームを利用する走査型の光学式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式測定装置は、測定対象物が位置する走査領域を隔てて配置された投光部と受光部とを備える。投光部からの平行ビームにより走査領域を繰り返し走査し、走査領域を通過したビームを受光部で受光し、これにより発生した走査信号に所定の処理をして、測定値（測定対象物の寸法や真円度等）を表示する。
【０００３】
投光部や受光部は、高価な光学部品（半導体レーザ、フォトダイオード、レンズ、ミラー等）を含んでいる。光学部品の汚れや損傷を防ぐために、投光部や受光部はそれぞれ、光学部品を収容するキャビネットを備える。
【０００４】
キャビネットには、保護ガラスが嵌め込まれた窓が設けられている。投光部で生成された平行ビームは、保護ガラスを透過して外部雰囲気中にある走査領域に導かれる。そして、走査領域を通過した平行ビームは、保護ガラスを透過して受光部内に導かれる。保護ガラスは外部雰囲気に露出しているため、汚れやすく、また、損傷することもある。汚れ等は、測定の際の障害になったり、測定誤差を大きくする原因になったりする。このため、ビームの光路上に存在する異物を検知できる寸法測定装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−８３４４８号公報（段落００２９〜００４３，図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ビームの光路上の異常を検知する精度を向上させることが可能な光学式測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学式測定装置は、発光素子から出射されたビームを基にした平行ビームで測定対象物が位置する走査領域を繰り返し走査する投光手段と、前記走査領域を通過したビームを受光して走査信号を出力する受光素子と、前記走査信号を所定のしきい値で二値化して生成された二値化信号を基にして演算された測定値を表示する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記走査信号を複数の異なるしきい値でそれぞれ二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成手段と、前記複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、前記発光素子から前記受光素子までのビームの光路上に異常が発生しているか否か判断する判断手段と、前記異常の判断がされるとその異常を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光学式測定装置によれば、発光素子から受光素子までのビームの光路上に異常が発生している場合、しきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して異常を検知し、異常が検知されるとそれを報知するようにしている。
【０００８】
本発明に係る光学式測定装置において、前記複数の異なるしきい値の数は三つ以上であり、前記判断手段は、前記複数の測定値の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、前記異常の程度を判断し、前記報知手段は前記異常の程度に応じた報知をする、ようにすることができる。これによれば、異常の程度に応じて報知する内容を変えているので、オペレータは異常の程度を容易に知ることができる。
【０００９】
本発明に係る光学式測定装置において、前記生成手段は、前記複数のしきい値の切り替えをするしきい値切替回路を含む、ようにすることができる。これによれば、回路を共通化できる。特に、しきい値の数が多い場合に有効となる。
【００１０】
本発明に係る光学式測定装置において、前記所定のしきい値は、前記複数のしきい値のいずれかと同じにすることができる。これによれば、通常の測定に利用される所定のしきい値を、異常の検知にも利用できるので、その分だけ装置の構成の簡略化ができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビームの光路上に異常が発生した状態でしきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して、異常の検知をしているので、異常検知の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
[光学式測定装置の構成]
図１は、本実施形態に係る光学式測定装置１を説明するブロック図である。装置１は、投光部３、受光部５及び制御部７を備える。投光部３と受光部５は走査領域Ｒを挟んで対向している。走査領域Ｒは、測定対象物Ｗを位置させる領域であり、外部雰囲気にある。制御部７は、図示しないケーブルにより投光部３及び受光部５と接続され、測定に必要な各種制御を実行する。
【００１４】
投光部３は、半導体レーザのような発光素子９と、素子９から出射されたビームＢ１を反射するミラー１１と、モータ１３により矢印方向Ａに高速回転された状態でミラー１１により反射されたビームＢ１が照射されるポリゴンミラー１５と、ミラー１５で反射されたビームＢ１を平行ビームＢ２にするコリメータレンズ１７と、を備える。ポリゴンミラー１５の回転により、平行ビームＢ２は走査領域Ｒを繰り返し走査するように照射される。
【００１５】
投光部３を構成するこれらの部品は、キャビネット１９に収容されている。キャビネット１９の一つの側面には、コリメータレンズ１７と対向するように、保護ガラス２１が嵌め込まれた窓が設けられている。平行ビームＢ２は保護ガラス２１を透過して走査領域Ｒを照射する。投光部３は、さらに、ポリゴンミラー１５で反射されたビームＢ１の有効走査範囲外に配置され、一回分の走査の開始又は終了を検出するタイミング用フォトダイオード２３を備える。
【００１６】
受光部５は、走査領域Ｒを通過した平行ビームＢ２が入射する集光レンズ２５と、ここで集光されたビームＢ３を受光して走査信号Ｓ１を出力する受光素子２７と、走査信号Ｓ１を増幅するアンプ３３と、を備える。受光素子２７は、例えばフォトダイオードである。集光レンズ２５、受光素子２７、アンプ３３は、キャビネット２９に収容されている。キャビネット２９の一つの側面には、集光レンズ２５と対向するように、保護ガラス３１が嵌め込まれた窓が設けられている。走査領域Ｒを通過した平行ビームＢ２は、保護ガラス３１を透過して集光レンズ２５に入射する。
【００１７】
次に、制御部７について説明する。制御部７は、アンプ３３で増幅された走査信号Ｓ１を整形して整形信号Ｓ２を出力する整形部３５を備える。整形部３５は、三つの整形回路（具体的には比較回路）３７を有する。整形回路３７−１ではしきい値９０％（ＴＨ９０）、整形回路３７−２ではしきい値５０％（ＴＨ５０）、整形回路３７−３ではしきい値１０％（ＴＨ１０）をそれぞれ、基準にして走査信号Ｓ１を整形する。
【００１８】
制御部７は、整形信号Ｓ２のエッジを選択して、二値化信号Ｓ３であるゲート信号を発生する回路３９を備える。ゲート信号発生回路３９は三つあり、回路３９−１，３９−２，３９−３はそれぞれ整形回路３７−１，３７−２，３７−３と対応している。整形部３５とゲート信号発生回路３９とにより、走査信号を複数の異なるしきい値を基準に二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成部４５が構成される。
【００１９】
制御部７は、クロックパルス発振器４７、三つのＡＮＤ４９及び三つのカウンタ５１を備える。ＡＮＤ４９やカウンタ５１は、各整形回路３７に対応して設けられている。各二値化信号Ｓ３は、対応するＡＮＤ４９の一方の入力端子から入力する。発振器４７で発生したクロックパルスＣＬＫは、ＡＮＤ４９の他方の入力端子から入力する。ＡＮＤ４９からの出力は、対応するカウンタ５１に入力する。制御部７は、また、クロックパルス発振器４７からのクロックパルスが入力する分周回路５３を備え、分周回路５３からの出力はモータ１３の回転同期に利用される。
【００２０】
さらに、制御部７は、測定に必要な各種制御をするＣＰＵ５５と、測定に必要な各種データ等が記憶されるメモリ５７と、測定値等が表示される表示部５９と、測定に必要な各種設定を入力するための設定キー６１と、ビームの光路上に異常が発生している場合にそれを報知する報知部６３と、を備える。なお、投光部３のタイミング用フォトダイオード２３は、一回分の走査の開始又は終了を検出してタイミング信号Ｓ４を出力する。信号Ｓ４は、投光部３に設けられたアンプ６５で増幅されてから、ＣＰＵ５５及びゲート信号発生回路３９に入力する。
【００２１】
ＣＰＵ５５、メモリ５７、ゲート信号発生回路３９、三つのカウンタ５１は、メインバス６７により互いに接続されている。また、表示部５９、設定キー６１及び報知部６３は、入出力インターフェース６９を介してメインバス６７に接続されている。
【００２２】
[光学式測定装置の測定動作]
光学式測定装置１を用いて測定値（例えば測定対象物Ｗの直径）を得る動作について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、この測定動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、クロックパルスＣＬＫと同調してポリゴンミラー１５を高速回転させた状態で、発光素子９からビームＢ１を出射させる。ビームＢ１はポリゴンミラー１５で反射され、コリメータレンズ１７により平行ビームＢ２にされる。平行ビームＢ２により、測定対象物Ｗが位置する走査領域Ｒが繰り返し走査される。
【００２３】
走査領域Ｒを通過したビームは集光レンズ２５で集光されて、受光素子２７で受光される。これにより、受光素子２７から走査信号Ｓ１が出力される。受光素子２７は測定対象物Ｗにより遮られるために、走査信号Ｓ１はこれに対応した波形となる。ｓは、一回分の走査で出力される走査信号を示している。電圧の低い箇所Ｌは測定対象物Ｗの直径と対応している。
【００２４】
走査信号Ｓ１はアンプ３３で増幅され、各整形回路３７に入力するが、測定には、しきい値５０％（所定のしきい値の一例）で生成された二値化信号が用いられる。よって、ここからは、整形回路３７−２に入力した走査信号Ｓ１の処理について説明する。
【００２５】
走査信号Ｓ１が整形回路３７−２に入力すると、しきい値５０％で整形された整形信号Ｓ２が出力される。この信号Ｓ２を基にしてゲート信号発生回路３９−２から二値化信号Ｓ３であるゲート信号が発生する。信号Ｓ３とクロックパルスＣＬＫがＡＮＤ４９−２に入力する。これにより、ＡＮＤ４９−２から、二値化信号Ｓ３が「Ｈ」の期間のクロックパルスＣＬＫが出力され、この個数がカウンタ５１−２で計測される。言い換えれば、受光素子２７が測定対象物Ｗで遮られてビームＢ３を受光できない期間のクロックパルスＣＬＫが計測される。この個数を用いて測定値（ここでは測定対象物Ｗの直径）がＣＰＵ５５で演算される。走査領域Ｒは繰り返し走査されるので、何回分かのデータを平均化した値が測定値として表示部５９に表示される。
【００２６】
[光学式測定装置の主な特徴]
本実施形態は、保護ガラス２１，３１に汚れが存在する場合（発光素子９から受光素子２７までのビームの光路上に異常が発生している場合の一例）、しきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して汚れを検知し、汚れが検知されるとそれを報知するようにしている。以下、詳細に説明する。
【００２７】
図３は、走査信号Ｓ１と保護ガラスの汚れとの関係を示す波形図である。波形の乱れが生じている箇所Ｅは、汚れの存在を示している。箇所Ｅの幅の大小は、汚れの面積の大小と対応しており、箇所Ｅの幅が大きいと汚れの面積が大きいことを示し、幅が小さいと面積が小さいことを示している。一方、箇所Ｅの深さの大小は、汚れの濃さと対応しており、箇所Ｅの深さが大きいと濃い汚れを示し、深さが小さいと薄い汚れを示している。
【００２８】
（ａ）は汚れがない場合、（ｂ）は小面積の薄い複数の汚れが存在する場合、（ｃ）は中面積の濃い一つの汚れが存在する場合、（ｄ）は大面積の薄い一つの汚れが存在し、その汚れの一部が測定対象物Ｗと重なっている場合を示している。（ａ）に示すように、汚れがない場合、しきい値を変えて測定しても、測定値に差がほとんど生じない。これに対して、（ｂ）〜（ｄ）に示すように、汚れが存在する場合、しきい値を変えて測定すると、図２に示す整形信号Ｓ２がその影響を受ける結果、測定値に差が生じる。汚れの存在により走査信号Ｓ１の波形が乱れる原因を（ｃ）の例で説明する。
【００２９】
走査信号Ｓ１は、通常、しきい値５０％で整形される。この値から外れると、ビーム径に比例した誤差が測定値に生じる。誤差を小さくするために、測定対象物Ｗの位置でビーム径が最小になるように設定されている。これにより、（ａ）に示すように、汚れが存在しない場合、しきい値を変えても測定値に差が生じないのである。一方、保護ガラスの位置ではビーム径が大きいので、（ｃ）に示すように汚れが存在する場合、しきい値を変えて測定すると、測定値が大きく異なる。
【００３０】
ビーム径について具体例を説明すると、通常、測定対象物Ｗはコリメータレンズ１７の焦点位置に配置されて、ビームが最も細く絞り込まれるようされており、したがって、測定対象物Ｗの位置ではビーム径が０．１ｍｍである。これに対して、保護ガラス２１，３１の位置ではビーム径が２ｍｍとなる。
【００３１】
このように、保護ガラス２１や保護ガラス３１に汚れが存在する場合、汚れの程度（面積の大小、濃さの大小）に応じて、測定値が変化する。これを利用して、本実施形態は汚れを検知する。
【００３２】
次に、本実施形態による汚れの検知について図１〜図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る汚れ検知処理のフローチャートである。まず、しきい値９０％，５０％，１０％のそれぞれを基準にした測定値Ｑ９０，Ｑ５０，Ｑ１０を演算する（ステップ１）。このステップを詳しく説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態では、しきい値５０％で測定値Ｑ５０を得る際に、しきい値９０％の場合の測定値Ｑ９０及びしきい値１０％の場合の測定値Ｑ１０も得ている。つまり、整形回路３７−１，３７−３には、整形回路３７−２と同時に走査信号Ｓ１が入力する。そして、以下はしきい値５０％と同様の処理で、整形回路３７−１，３７−３で整形信号Ｓ２を生成し、ゲート信号発生回路３９−１，３９−３で二値化信号Ｓ３を生成し、ＡＮＤ４９−１，４９−３で二値化信号Ｓ３が「Ｈ」の期間のクロックパルスＣＬＫが出力され、この個数がカウンタ５１−１，５１−３で計測される。この個数を基に測定値Ｑ９０，Ｑ１０がＣＰＵ５５で演算される。
【００３４】
次に、ステップ２でＣＰＵ５５により、測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０との差の絶対値（つまり測定値の変位量）が予め決められた基準値Ｖ１以上か判断する。基準値Ｖ１は、汚れの程度（面積の大小、濃さの大小）を異ならせて測定値を求め、これを基にして汚れと測定値の変位量との関係を検証して定める。
【００３５】
上記絶対値が基準値Ｖ１以上の場合、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、保護ガラスに汚れが存在すると判断する。この場合、図３（ｂ）〜（ｄ）のいずれにも該当する可能性がある。一方、上記絶対値が基準値Ｖ１より小さい場合、保護ガラスに汚れが存在しないと判断して、処理を終了する。
【００３６】
ステップ２で保護ガラスに汚れが存在すると判断された場合、ステップ３に移る。ここでは、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０との差の絶対値が予め決められた基準値Ｖ２以上か判断する。基準値Ｖ２は、基準値Ｖ１と同様にして定められる。なお、本実施形態では、基準値Ｖ１と基準値Ｖ２は同じ値（例えば０．５ｍｍ）であるが、異なっていてもよい。値Ｑ５０と値Ｑ１０との差の絶対値が基準値Ｖ２以上の場合、図３（ｃ）のように、濃い汚れが存在していると判断される。この汚れは測定に大きな悪影響を及ぼすので、ステップ４で図１の報知部６３のブザーを鳴らしかつ赤色ランプを点灯させ、オペレータに直ぐに汚れの除去をするように警告する。
【００３７】
一方、値Ｑ５０と値Ｑ１０との差の絶対値が基準値Ｖ２より小さい場合、図３（ｂ）や図３（ｄ）のように、薄い汚れが存在していると判断される。この種の汚れは測定に大きな悪影響を及ぼすことはないが、測定精度を高めたい場合、汚れを除去した方がよい。したがって、ステップ５で報知部６３の黄色ランプを点灯させ、オペレータに注意を促す。なお、ステップ１，２，３の処理は図１のＣＰＵ５５で実行される。したがって、ＣＰＵ５５は、複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、保護ガラスが汚れているか否か判断する判断部７１として機能する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、保護ガラス２１や保護ガラス３１に汚れが存在する場合、しきい値を変えると測定値が変わることを利用して保護ガラスの汚れを判断し、汚れがあると報知するようにしている。なお、汚れの検知は、図３（ｂ）に示すように、しきい値５０％，９０％のそれぞれについて汚れの個数をカウントして、これらを比較しても実現できる。
【００３９】
しかし、このような場合、図３（ｄ）に示すように、波形の乱れている箇所Ｅと電圧の低い箇所Ｌが重なると、汚れのカウントがされないので汚れを検知できず、また、図３（ｃ）に示すように、濃い一つの汚れが存在すると、しきい値を変えても汚れの個数は共に一つなので汚れを検知できない。これに対して、本実施形態では、しきい値を変えれば測定値が異なることを利用しているので、図３（ｃ），（ｄ）のような状態でも汚れを検知することができる。したがって、本実施形態によれば、保護ガラスの汚れを検知する精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０の組合せ、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、汚れの程度を判断している。そして、汚れが濃い場合、報知ブザーと赤色の報知ランプで知らせ、汚れが薄い場合、黄色の報知ランプで知らせるようにしている。このように、汚れの程度（進行度）に応じて報知する内容を変えているので、オペレータは汚れの程度を容易に知ることができる。これにより、保護ガラスのメンテナンスの際に参考にすることができるし、保護ガラスのクリーニング状態の診断も可能である。
【００４１】
なお、しきい値の数が三つ（１０％，５０％，９０％）の場合で説明したが、しきい値の数は三つに限らず少なくとも二つ以上あればよい。しきい値５０％は、通常の測定値の演算にも利用される。このため、汚れの検知にしきい値５０％を利用すれば、汚れの検知に用いる他のしきい値の数を減らすことができるので、その分だけ整形回路３７、カウンタ５１等の数を減らすことができる。
【００４２】
しきい値の大きさは１０％，５０％，９０％に限らず、これら以外の値でもよい。また、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、汚れが薄くなるに従い検知可能なしきい値が高くなる。したがって、低いしきい値（例えば１０％）、高いしきい値（例えば９０％）、複数の中間のしきい値（例えば３０％、５０％、７０％）を用いれば、汚れの濃さの程度をより細かく区別できる。
【００４３】
基準値Ｖ１，Ｖ２は光学式測定装置の機種により異なる。基準値Ｖ１，Ｖ２は光学式測定装置のメモリ５７に予め格納していておいてもよいし、オペレータが入力するようにしてもよい。また、基準値Ｖ１，Ｖ２の大きさをオペレータが変更できるようにしてもよい。
【００４４】
保護ガラス２１，３１の汚れを例に説明したが、保護ガラスが損傷した場合も、汚れと同様に測定値に差が生じるので、損傷を検知できる。さらに、発光素子９から受光素子２７までのビームの光路上に異常（例えば、コリメータレンズ１７や集光レンズ２５に汚れや損傷発生）があれば、保護ガラスの場合と同様に測定値に差が生じるので、これらの異常を検知できる。
【００４５】
また、ＣＣＤ素子に測定対象物の投影像を結像させて、ＣＣＤ素子から出力される信号のしきい値を調整して測定対象物の測定をする装置にも、本発明を適用することができる。
【００４６】
最後に、本実施形態に係る光学式測定装置の変形例について説明する。図５はこの装置７３を説明するブロック図である。図５において、図１の符号で示すものと同一のものについては、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００４７】
図１に示す装置１は、しきい値１０％，５０％，９０％のそれぞれについて整形回路３７、カウンタ５１等を設けている。これに対して、図５に示す装置７３は、整形回路３７のしきい値を切り替える回路７５を設けている。このため、整形回路３７、カウンタ５１等を共通に用いることができるので、回路を簡略化できる。特に、しきい値の数が多い場合に有効となる。
【００４８】
なお、図５の構成の場合、図２に示すように、第１番目の信号ｓ（一回分の走査で出力される走査信号）のしきい値を９０％、第２番目の信号ｓのしきい値を５０％、第３番目の信号ｓのしきい値を１０％、図示しない第４番目の信号ｓのしきい値を９０％、・・・、として測定値を演算する。これを実現するために、タイミング用フォトダイオード２３からのタイミング信号Ｓ４を基にして、ＣＰＵ５５がしきい値切替回路７５を制御している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る光学式測定装置を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態に係る光学式測定装置を用いて測定対象物を測定する動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】走査信号と保護ガラスの汚れとの関係を示す波形図である。
【図４】本実施形態に係る汚れ検知処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る光学式測定装置の変形例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・光学式測定装置、３・・・投光部、５・・・受光部、７・・・制御部、９・・・発光素子、１１・・・ミラー、１３・・・モータ、１５・・・ポリゴンミラー、１７・・・コリメータレンズ、１９・・・キャビネット、２１・・・保護ガラス、２３・・・タイミング用フォトダイオード、２５・・・集光レンズ、２７・・・受光素子、２９・・・キャビネット、３１・・・保護ガラス、３３・・・アンプ、３５・・・整形部、３７・・・整形回路、３９・・・ゲート信号発生回路、４５・・・生成部、４７・・・クロックパルス発振器、４９・・・ＡＮＤ、５１・・・カウンタ、５３・・・分周回路、５５・・・ＣＰＵ、５７・・・メモリ、５９・・・表示部、６１・・・設定キー、６３・・・報知部、６５・・・アンプ、６７・・・メインバス、６９・・・入出力インターフェース、７１・・・判断部、７３・・・光学式測定装置、７５・・・しきい値切替回路、Ａ・・・回転方向、Ｂ１・・・ビーム、Ｂ２・・・平行ビーム、Ｂ３・・・ビーム、Ｅ・・・波形の乱れている箇所（汚れの存在）、Ｌ・・・電圧の低い箇所、Ｒ・・・走査領域、Ｓ１・・・走査信号、Ｓ２・・・整形信号、Ｓ３・・・二値化信号、Ｓ４・・・タイミング信号、ｓ・・・一回分の走査で出力される走査信号、Ｗ・・・測定対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行ビームを利用する走査型の光学式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式測定装置は、測定対象物が位置する走査領域を隔てて配置された投光部と受光部とを備える。投光部からの平行ビームにより走査領域を繰り返し走査し、走査領域を通過したビームを受光部で受光し、これにより発生した走査信号に所定の処理をして、測定値（測定対象物の寸法や真円度等）を表示する。
【０００３】
投光部や受光部は、高価な光学部品（半導体レーザ、フォトダイオード、レンズ、ミラー等）を含んでいる。光学部品の汚れや損傷を防ぐために、投光部や受光部はそれぞれ、光学部品を収容するキャビネットを備える。
【０００４】
キャビネットには、保護ガラスが嵌め込まれた窓が設けられている。投光部で生成された平行ビームは、保護ガラスを透過して外部雰囲気中にある走査領域に導かれる。そして、走査領域を通過した平行ビームは、保護ガラスを透過して受光部内に導かれる。保護ガラスは外部雰囲気に露出しているため、汚れやすく、また、損傷することもある。汚れ等は、測定の際の障害になったり、測定誤差を大きくする原因になったりする。このため、ビームの光路上に存在する異物を検知できる寸法測定装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−８３４４８号公報（段落００２９〜００４３，図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ビームの光路上の異常を検知する精度を向上させることが可能な光学式測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学式測定装置は、発光素子から出射されたビームを基にした平行ビームで測定対象物が位置する走査領域を繰り返し走査する投光手段と、前記走査領域を通過したビームを受光して走査信号を出力する受光素子と、前記走査信号を所定のしきい値で二値化して生成された二値化信号を基にして演算された測定値を表示する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記走査信号を複数の異なるしきい値でそれぞれ二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成手段と、前記複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、前記発光素子から前記受光素子までのビームの光路上に異常が発生しているか否か判断する判断手段と、前記異常の判断がされるとその異常を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光学式測定装置によれば、発光素子から受光素子までのビームの光路上に異常が発生している場合、しきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して異常を検知し、異常が検知されるとそれを報知するようにしている。
【０００８】
本発明に係る光学式測定装置において、前記複数の異なるしきい値の数は三つ以上であり、前記判断手段は、前記複数の測定値の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、前記異常の程度を判断し、前記報知手段は前記異常の程度に応じた報知をする、ようにすることができる。これによれば、異常の程度に応じて報知する内容を変えているので、オペレータは異常の程度を容易に知ることができる。
【０００９】
本発明に係る光学式測定装置において、前記生成手段は、前記複数のしきい値の切り替えをするしきい値切替回路を含む、ようにすることができる。これによれば、回路を共通化できる。特に、しきい値の数が多い場合に有効となる。
【００１０】
本発明に係る光学式測定装置において、前記所定のしきい値は、前記複数のしきい値のいずれかと同じにすることができる。これによれば、通常の測定に利用される所定のしきい値を、異常の検知にも利用できるので、その分だけ装置の構成の簡略化ができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビームの光路上に異常が発生した状態でしきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して、異常の検知をしているので、異常検知の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
[光学式測定装置の構成]
図１は、本実施形態に係る光学式測定装置１を説明するブロック図である。装置１は、投光部３、受光部５及び制御部７を備える。投光部３と受光部５は走査領域Ｒを挟んで対向している。走査領域Ｒは、測定対象物Ｗを位置させる領域であり、外部雰囲気にある。制御部７は、図示しないケーブルにより投光部３及び受光部５と接続され、測定に必要な各種制御を実行する。
【００１４】
投光部３は、半導体レーザのような発光素子９と、素子９から出射されたビームＢ１を反射するミラー１１と、モータ１３により矢印方向Ａに高速回転された状態でミラー１１により反射されたビームＢ１が照射されるポリゴンミラー１５と、ミラー１５で反射されたビームＢ１を平行ビームＢ２にするコリメータレンズ１７と、を備える。ポリゴンミラー１５の回転により、平行ビームＢ２は走査領域Ｒを繰り返し走査するように照射される。
【００１５】
投光部３を構成するこれらの部品は、キャビネット１９に収容されている。キャビネット１９の一つの側面には、コリメータレンズ１７と対向するように、保護ガラス２１が嵌め込まれた窓が設けられている。平行ビームＢ２は保護ガラス２１を透過して走査領域Ｒを照射する。投光部３は、さらに、ポリゴンミラー１５で反射されたビームＢ１の有効走査範囲外に配置され、一回分の走査の開始又は終了を検出するタイミング用フォトダイオード２３を備える。
【００１６】
受光部５は、走査領域Ｒを通過した平行ビームＢ２が入射する集光レンズ２５と、ここで集光されたビームＢ３を受光して走査信号Ｓ１を出力する受光素子２７と、走査信号Ｓ１を増幅するアンプ３３と、を備える。受光素子２７は、例えばフォトダイオードである。集光レンズ２５、受光素子２７、アンプ３３は、キャビネット２９に収容されている。キャビネット２９の一つの側面には、集光レンズ２５と対向するように、保護ガラス３１が嵌め込まれた窓が設けられている。走査領域Ｒを通過した平行ビームＢ２は、保護ガラス３１を透過して集光レンズ２５に入射する。
【００１７】
次に、制御部７について説明する。制御部７は、アンプ３３で増幅された走査信号Ｓ１を整形して整形信号Ｓ２を出力する整形部３５を備える。整形部３５は、三つの整形回路（具体的には比較回路）３７を有する。整形回路３７−１ではしきい値９０％（ＴＨ９０）、整形回路３７−２ではしきい値５０％（ＴＨ５０）、整形回路３７−３ではしきい値１０％（ＴＨ１０）をそれぞれ、基準にして走査信号Ｓ１を整形する。
【００１８】
制御部７は、整形信号Ｓ２のエッジを選択して、二値化信号Ｓ３であるゲート信号を発生する回路３９を備える。ゲート信号発生回路３９は三つあり、回路３９−１，３９−２，３９−３はそれぞれ整形回路３７−１，３７−２，３７−３と対応している。整形部３５とゲート信号発生回路３９とにより、走査信号を複数の異なるしきい値を基準に二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成部４５が構成される。
【００１９】
制御部７は、クロックパルス発振器４７、三つのＡＮＤ４９及び三つのカウンタ５１を備える。ＡＮＤ４９やカウンタ５１は、各整形回路３７に対応して設けられている。各二値化信号Ｓ３は、対応するＡＮＤ４９の一方の入力端子から入力する。発振器４７で発生したクロックパルスＣＬＫは、ＡＮＤ４９の他方の入力端子から入力する。ＡＮＤ４９からの出力は、対応するカウンタ５１に入力する。制御部７は、また、クロックパルス発振器４７からのクロックパルスが入力する分周回路５３を備え、分周回路５３からの出力はモータ１３の回転同期に利用される。
【００２０】
さらに、制御部７は、測定に必要な各種制御をするＣＰＵ５５と、測定に必要な各種データ等が記憶されるメモリ５７と、測定値等が表示される表示部５９と、測定に必要な各種設定を入力するための設定キー６１と、ビームの光路上に異常が発生している場合にそれを報知する報知部６３と、を備える。なお、投光部３のタイミング用フォトダイオード２３は、一回分の走査の開始又は終了を検出してタイミング信号Ｓ４を出力する。信号Ｓ４は、投光部３に設けられたアンプ６５で増幅されてから、ＣＰＵ５５及びゲート信号発生回路３９に入力する。
【００２１】
ＣＰＵ５５、メモリ５７、ゲート信号発生回路３９、三つのカウンタ５１は、メインバス６７により互いに接続されている。また、表示部５９、設定キー６１及び報知部６３は、入出力インターフェース６９を介してメインバス６７に接続されている。
【００２２】
[光学式測定装置の測定動作]
光学式測定装置１を用いて測定値（例えば測定対象物Ｗの直径）を得る動作について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、この測定動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、クロックパルスＣＬＫと同調してポリゴンミラー１５を高速回転させた状態で、発光素子９からビームＢ１を出射させる。ビームＢ１はポリゴンミラー１５で反射され、コリメータレンズ１７により平行ビームＢ２にされる。平行ビームＢ２により、測定対象物Ｗが位置する走査領域Ｒが繰り返し走査される。
【００２３】
走査領域Ｒを通過したビームは集光レンズ２５で集光されて、受光素子２７で受光される。これにより、受光素子２７から走査信号Ｓ１が出力される。受光素子２７は測定対象物Ｗにより遮られるために、走査信号Ｓ１はこれに対応した波形となる。ｓは、一回分の走査で出力される走査信号を示している。電圧の低い箇所Ｌは測定対象物Ｗの直径と対応している。
【００２４】
走査信号Ｓ１はアンプ３３で増幅され、各整形回路３７に入力するが、測定には、しきい値５０％（所定のしきい値の一例）で生成された二値化信号が用いられる。よって、ここからは、整形回路３７−２に入力した走査信号Ｓ１の処理について説明する。
【００２５】
走査信号Ｓ１が整形回路３７−２に入力すると、しきい値５０％で整形された整形信号Ｓ２が出力される。この信号Ｓ２を基にしてゲート信号発生回路３９−２から二値化信号Ｓ３であるゲート信号が発生する。信号Ｓ３とクロックパルスＣＬＫがＡＮＤ４９−２に入力する。これにより、ＡＮＤ４９−２から、二値化信号Ｓ３が「Ｈ」の期間のクロックパルスＣＬＫが出力され、この個数がカウンタ５１−２で計測される。言い換えれば、受光素子２７が測定対象物Ｗで遮られてビームＢ３を受光できない期間のクロックパルスＣＬＫが計測される。この個数を用いて測定値（ここでは測定対象物Ｗの直径）がＣＰＵ５５で演算される。走査領域Ｒは繰り返し走査されるので、何回分かのデータを平均化した値が測定値として表示部５９に表示される。
【００２６】
[光学式測定装置の主な特徴]
本実施形態は、保護ガラス２１，３１に汚れが存在する場合（発光素子９から受光素子２７までのビームの光路上に異常が発生している場合の一例）、しきい値を変えて測定すると測定値に差が生じることを利用して汚れを検知し、汚れが検知されるとそれを報知するようにしている。以下、詳細に説明する。
【００２７】
図３は、走査信号Ｓ１と保護ガラスの汚れとの関係を示す波形図である。波形の乱れが生じている箇所Ｅは、汚れの存在を示している。箇所Ｅの幅の大小は、汚れの面積の大小と対応しており、箇所Ｅの幅が大きいと汚れの面積が大きいことを示し、幅が小さいと面積が小さいことを示している。一方、箇所Ｅの深さの大小は、汚れの濃さと対応しており、箇所Ｅの深さが大きいと濃い汚れを示し、深さが小さいと薄い汚れを示している。
【００２８】
（ａ）は汚れがない場合、（ｂ）は小面積の薄い複数の汚れが存在する場合、（ｃ）は中面積の濃い一つの汚れが存在する場合、（ｄ）は大面積の薄い一つの汚れが存在し、その汚れの一部が測定対象物Ｗと重なっている場合を示している。（ａ）に示すように、汚れがない場合、しきい値を変えて測定しても、測定値に差がほとんど生じない。これに対して、（ｂ）〜（ｄ）に示すように、汚れが存在する場合、しきい値を変えて測定すると、図２に示す整形信号Ｓ２がその影響を受ける結果、測定値に差が生じる。汚れの存在により走査信号Ｓ１の波形が乱れる原因を（ｃ）の例で説明する。
【００２９】
走査信号Ｓ１は、通常、しきい値５０％で整形される。この値から外れると、ビーム径に比例した誤差が測定値に生じる。誤差を小さくするために、測定対象物Ｗの位置でビーム径が最小になるように設定されている。これにより、（ａ）に示すように、汚れが存在しない場合、しきい値を変えても測定値に差が生じないのである。一方、保護ガラスの位置ではビーム径が大きいので、（ｃ）に示すように汚れが存在する場合、しきい値を変えて測定すると、測定値が大きく異なる。
【００３０】
ビーム径について具体例を説明すると、通常、測定対象物Ｗはコリメータレンズ１７の焦点位置に配置されて、ビームが最も細く絞り込まれるようされており、したがって、測定対象物Ｗの位置ではビーム径が０．１ｍｍである。これに対して、保護ガラス２１，３１の位置ではビーム径が２ｍｍとなる。
【００３１】
このように、保護ガラス２１や保護ガラス３１に汚れが存在する場合、汚れの程度（面積の大小、濃さの大小）に応じて、測定値が変化する。これを利用して、本実施形態は汚れを検知する。
【００３２】
次に、本実施形態による汚れの検知について図１〜図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る汚れ検知処理のフローチャートである。まず、しきい値９０％，５０％，１０％のそれぞれを基準にした測定値Ｑ９０，Ｑ５０，Ｑ１０を演算する（ステップ１）。このステップを詳しく説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態では、しきい値５０％で測定値Ｑ５０を得る際に、しきい値９０％の場合の測定値Ｑ９０及びしきい値１０％の場合の測定値Ｑ１０も得ている。つまり、整形回路３７−１，３７−３には、整形回路３７−２と同時に走査信号Ｓ１が入力する。そして、以下はしきい値５０％と同様の処理で、整形回路３７−１，３７−３で整形信号Ｓ２を生成し、ゲート信号発生回路３９−１，３９−３で二値化信号Ｓ３を生成し、ＡＮＤ４９−１，４９−３で二値化信号Ｓ３が「Ｈ」の期間のクロックパルスＣＬＫが出力され、この個数がカウンタ５１−１，５１−３で計測される。この個数を基に測定値Ｑ９０，Ｑ１０がＣＰＵ５５で演算される。
【００３４】
次に、ステップ２でＣＰＵ５５により、測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０との差の絶対値（つまり測定値の変位量）が予め決められた基準値Ｖ１以上か判断する。基準値Ｖ１は、汚れの程度（面積の大小、濃さの大小）を異ならせて測定値を求め、これを基にして汚れと測定値の変位量との関係を検証して定める。
【００３５】
上記絶対値が基準値Ｖ１以上の場合、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、保護ガラスに汚れが存在すると判断する。この場合、図３（ｂ）〜（ｄ）のいずれにも該当する可能性がある。一方、上記絶対値が基準値Ｖ１より小さい場合、保護ガラスに汚れが存在しないと判断して、処理を終了する。
【００３６】
ステップ２で保護ガラスに汚れが存在すると判断された場合、ステップ３に移る。ここでは、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０との差の絶対値が予め決められた基準値Ｖ２以上か判断する。基準値Ｖ２は、基準値Ｖ１と同様にして定められる。なお、本実施形態では、基準値Ｖ１と基準値Ｖ２は同じ値（例えば０．５ｍｍ）であるが、異なっていてもよい。値Ｑ５０と値Ｑ１０との差の絶対値が基準値Ｖ２以上の場合、図３（ｃ）のように、濃い汚れが存在していると判断される。この汚れは測定に大きな悪影響を及ぼすので、ステップ４で図１の報知部６３のブザーを鳴らしかつ赤色ランプを点灯させ、オペレータに直ぐに汚れの除去をするように警告する。
【００３７】
一方、値Ｑ５０と値Ｑ１０との差の絶対値が基準値Ｖ２より小さい場合、図３（ｂ）や図３（ｄ）のように、薄い汚れが存在していると判断される。この種の汚れは測定に大きな悪影響を及ぼすことはないが、測定精度を高めたい場合、汚れを除去した方がよい。したがって、ステップ５で報知部６３の黄色ランプを点灯させ、オペレータに注意を促す。なお、ステップ１，２，３の処理は図１のＣＰＵ５５で実行される。したがって、ＣＰＵ５５は、複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、保護ガラスが汚れているか否か判断する判断部７１として機能する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、保護ガラス２１や保護ガラス３１に汚れが存在する場合、しきい値を変えると測定値が変わることを利用して保護ガラスの汚れを判断し、汚れがあると報知するようにしている。なお、汚れの検知は、図３（ｂ）に示すように、しきい値５０％，９０％のそれぞれについて汚れの個数をカウントして、これらを比較しても実現できる。
【００３９】
しかし、このような場合、図３（ｄ）に示すように、波形の乱れている箇所Ｅと電圧の低い箇所Ｌが重なると、汚れのカウントがされないので汚れを検知できず、また、図３（ｃ）に示すように、濃い一つの汚れが存在すると、しきい値を変えても汚れの個数は共に一つなので汚れを検知できない。これに対して、本実施形態では、しきい値を変えれば測定値が異なることを利用しているので、図３（ｃ），（ｄ）のような状態でも汚れを検知することができる。したがって、本実施形態によれば、保護ガラスの汚れを検知する精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、測定値Ｑ９０と測定値Ｑ５０の組合せ、測定値Ｑ５０と測定値Ｑ１０の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、汚れの程度を判断している。そして、汚れが濃い場合、報知ブザーと赤色の報知ランプで知らせ、汚れが薄い場合、黄色の報知ランプで知らせるようにしている。このように、汚れの程度（進行度）に応じて報知する内容を変えているので、オペレータは汚れの程度を容易に知ることができる。これにより、保護ガラスのメンテナンスの際に参考にすることができるし、保護ガラスのクリーニング状態の診断も可能である。
【００４１】
なお、しきい値の数が三つ（１０％，５０％，９０％）の場合で説明したが、しきい値の数は三つに限らず少なくとも二つ以上あればよい。しきい値５０％は、通常の測定値の演算にも利用される。このため、汚れの検知にしきい値５０％を利用すれば、汚れの検知に用いる他のしきい値の数を減らすことができるので、その分だけ整形回路３７、カウンタ５１等の数を減らすことができる。
【００４２】
しきい値の大きさは１０％，５０％，９０％に限らず、これら以外の値でもよい。また、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、汚れが薄くなるに従い検知可能なしきい値が高くなる。したがって、低いしきい値（例えば１０％）、高いしきい値（例えば９０％）、複数の中間のしきい値（例えば３０％、５０％、７０％）を用いれば、汚れの濃さの程度をより細かく区別できる。
【００４３】
基準値Ｖ１，Ｖ２は光学式測定装置の機種により異なる。基準値Ｖ１，Ｖ２は光学式測定装置のメモリ５７に予め格納していておいてもよいし、オペレータが入力するようにしてもよい。また、基準値Ｖ１，Ｖ２の大きさをオペレータが変更できるようにしてもよい。
【００４４】
保護ガラス２１，３１の汚れを例に説明したが、保護ガラスが損傷した場合も、汚れと同様に測定値に差が生じるので、損傷を検知できる。さらに、発光素子９から受光素子２７までのビームの光路上に異常（例えば、コリメータレンズ１７や集光レンズ２５に汚れや損傷発生）があれば、保護ガラスの場合と同様に測定値に差が生じるので、これらの異常を検知できる。
【００４５】
また、ＣＣＤ素子に測定対象物の投影像を結像させて、ＣＣＤ素子から出力される信号のしきい値を調整して測定対象物の測定をする装置にも、本発明を適用することができる。
【００４６】
最後に、本実施形態に係る光学式測定装置の変形例について説明する。図５はこの装置７３を説明するブロック図である。図５において、図１の符号で示すものと同一のものについては、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００４７】
図１に示す装置１は、しきい値１０％，５０％，９０％のそれぞれについて整形回路３７、カウンタ５１等を設けている。これに対して、図５に示す装置７３は、整形回路３７のしきい値を切り替える回路７５を設けている。このため、整形回路３７、カウンタ５１等を共通に用いることができるので、回路を簡略化できる。特に、しきい値の数が多い場合に有効となる。
【００４８】
なお、図５の構成の場合、図２に示すように、第１番目の信号ｓ（一回分の走査で出力される走査信号）のしきい値を９０％、第２番目の信号ｓのしきい値を５０％、第３番目の信号ｓのしきい値を１０％、図示しない第４番目の信号ｓのしきい値を９０％、・・・、として測定値を演算する。これを実現するために、タイミング用フォトダイオード２３からのタイミング信号Ｓ４を基にして、ＣＰＵ５５がしきい値切替回路７５を制御している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る光学式測定装置を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態に係る光学式測定装置を用いて測定対象物を測定する動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】走査信号と保護ガラスの汚れとの関係を示す波形図である。
【図４】本実施形態に係る汚れ検知処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る光学式測定装置の変形例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・光学式測定装置、３・・・投光部、５・・・受光部、７・・・制御部、９・・・発光素子、１１・・・ミラー、１３・・・モータ、１５・・・ポリゴンミラー、１７・・・コリメータレンズ、１９・・・キャビネット、２１・・・保護ガラス、２３・・・タイミング用フォトダイオード、２５・・・集光レンズ、２７・・・受光素子、２９・・・キャビネット、３１・・・保護ガラス、３３・・・アンプ、３５・・・整形部、３７・・・整形回路、３９・・・ゲート信号発生回路、４５・・・生成部、４７・・・クロックパルス発振器、４９・・・ＡＮＤ、５１・・・カウンタ、５３・・・分周回路、５５・・・ＣＰＵ、５７・・・メモリ、５９・・・表示部、６１・・・設定キー、６３・・・報知部、６５・・・アンプ、６７・・・メインバス、６９・・・入出力インターフェース、７１・・・判断部、７３・・・光学式測定装置、７５・・・しきい値切替回路、Ａ・・・回転方向、Ｂ１・・・ビーム、Ｂ２・・・平行ビーム、Ｂ３・・・ビーム、Ｅ・・・波形の乱れている箇所（汚れの存在）、Ｌ・・・電圧の低い箇所、Ｒ・・・走査領域、Ｓ１・・・走査信号、Ｓ２・・・整形信号、Ｓ３・・・二値化信号、Ｓ４・・・タイミング信号、ｓ・・・一回分の走査で出力される走査信号、Ｗ・・・測定対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から出射されたビームを基にした平行ビームで測定対象物が位置する走査領域を繰り返し走査する投光手段と、
前記走査領域を通過したビームを受光して走査信号を出力する受光素子と、
前記走査信号を所定のしきい値で二値化して生成された二値化信号を基にして演算された測定値を表示する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記走査信号を複数の異なるしきい値でそれぞれ二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成手段と、
前記複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、前記発光素子から前記受光素子までのビームの光路上に異常が発生しているか否か判断する判断手段と、
前記異常の判断がされるとその異常を報知する報知手段と、を含む
ことを特徴とする光学式測定装置。
【請求項２】
前記複数の異なるしきい値の数は三つ以上であり、
前記判断手段は、前記複数の測定値の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、前記異常の程度を判断し、
前記報知手段は前記異常の程度に応じた報知をする
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式測定装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記複数のしきい値の切り替えをするしきい値切替回路を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式測定装置。
【請求項４】
前記所定のしきい値は、前記複数のしきい値のいずれかと同じである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学式測定装置。
【請求項１】
発光素子から出射されたビームを基にした平行ビームで測定対象物が位置する走査領域を繰り返し走査する投光手段と、
前記走査領域を通過したビームを受光して走査信号を出力する受光素子と、
前記走査信号を所定のしきい値で二値化して生成された二値化信号を基にして演算された測定値を表示する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記走査信号を複数の異なるしきい値でそれぞれ二値化して、各しきい値に対応する複数の二値化信号を生成する生成手段と、
前記複数の二値化信号のそれぞれを基にして演算された複数の測定値を比較して、前記発光素子から前記受光素子までのビームの光路上に異常が発生しているか否か判断する判断手段と、
前記異常の判断がされるとその異常を報知する報知手段と、を含む
ことを特徴とする光学式測定装置。
【請求項２】
前記複数の異なるしきい値の数は三つ以上であり、
前記判断手段は、前記複数の測定値の組合せのそれぞれについて測定値を比較することにより、前記異常の程度を判断し、
前記報知手段は前記異常の程度に応じた報知をする
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式測定装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記複数のしきい値の切り替えをするしきい値切替回路を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式測定装置。
【請求項４】
前記所定のしきい値は、前記複数のしきい値のいずれかと同じである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学式測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３８４８７（Ｐ２００６−３８４８７Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４６２４（Ｐ２００４−２１４６２４）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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